KR102551870B1 - 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템 - Google Patents

운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운전자의 생체정보를 측정하고, 측정된 정보를 차량의 윈드실드에 차량 주행정보와 함께 제공하여 안전한 운전이 가능하도록 형성된 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템은 차량의 윈드실드에 주행정보를 포함하는 정보를 표시하기 위한 HUD 본체, 차량 운전자의 신체에 착용하며, 운전자의 체온, 혈압, 심박, 산소포화도를 포함하는 생체정보 중 어느 하나 또는 둘 이상의 생체정보를 측정하는 생체정보측정기, 상기 HUD 본체 또는 차량의 일측에 마련되며 상기 생체정보측정기의 측정정보를 무선으로 전송받아 분석하는 정보분석부, 상기 정보분석부와 연결되고 상기 정보분석부의 분석결과를 토대로 상기 운전자의 생체정보를 상기 HUD 본체를 통해 차량의 윈드실드에 출력할 것인지의 여부를 판단하며, 상기 HUD 본체로 차량의 주행정보 및 상기 운전자의 생체정보를 전송하는 출력제어부를 구비한다.

Description

운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템 {Vehicle head-up display system that analyzes and displays driver's biometric information}
본 발명은 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자의 생체정보를 측정하고, 측정된 정보를 차량의 윈드실드에 차량 주행정보와 함께 제공하여 안전한 운전이 가능하도록 형성된 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 헤드업 디스플레이(HUD, Head Up Display)는 운전자 시야 전방에 차량의 정보(예, 속도, 지도, 계기 정보)를 보여주는 장치로서, 운전자의 전방 주시에 대한 집중도를 향상시킴으로써 안전 운전을 보조하고 있다.
헤드업 디스플레이는 보여지는 형태에 따라 윈드쉴드 타입과 컴바이너 타입으로 나뉠 수 있다.
윈드쉴드 타입은 차량의 정보가 차량 전면 유리창(윈드쉴드)에 디스플레이되는 것으로, 차량의 정보는 차량 전방 2m 내외의 위치에서 홀로그램처럼 디스플레이 될 수 있다. 즉, 윈드쉴드 타입은 별도의 스크린 없이 차량 전면유리에 디스플레이 된다. 한편, 컴바이너 타입은 운전자 전면에 별도의 스크린(유리)을 설치하고, 스크린에 차량의 정보 등을 디스플레이 한다.
윈드쉴드 타입은 차량 전면 유리에 상이 표시되기 때문에 HUD 화면의 위치를 운전자의 눈높이에 따라 어느 정도 조절이 가능할 수 있다. 반면, 전면 유리에 디스플레이될 때 잔상이 남지 않도록 유리 사이에 편광필름을 넣어야 하므로 가격 경쟁력이 떨어진다. 또한, 운전석 전면에 크래쉬 패드(C/PAD) 내부에 패키지 공간을 확보해야 한다는 점에서 추가적인 비용이 요구될 수 있다.
한편, 컴바이너 타입은 크래쉬 패드 상단에 특정 위치에 고정되기에 별도의 패키지 공간이 요구되지 않으며 이에 비용적인 부분을 절감할 수 있어 저가차량에 적용하기 용이하다. 그러나, 컴바이너 타입은 정해진 위치에만 상이 맺힐 수 있고 시계기울기(Field of View)가 좁아 운전자 시점에서 조금만 벗어나도 화면을 정확하게 볼 수 없는 한계가 있다.
종래의 헤드업 디스플레이는 주로 주행속도나 네비게이션의 주행 안내방향 표시와 같은 주행정보만을 표시하도록 구성되어 있어, 제공 정보가 제한적이다.
한편, 최근 고령화 사회에 진입하면서 고령 운전자가 증가함에 따라 고령운전자의 신체정보를 측정하고, 이를 운전자 본인 또는 관제기관에 알려 주의운전을 실시하도록 가이드하는 시스템의 필요성이 증대되고 있다.
한국공개특허 제10-2020-0009271호 : 차량, 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어방법 한국등록특허 제10-1977342호 : 운전자 및 주행상황 맞춤형 HUD 정보 제공 시스템 및 방법
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 운전자의 생체신호를 측정하고, 측정된 생체정보를 헤드업 디스플레이를 통해 운전자가 인지하도록 표시함으로써 위험상황 발생을 방지할 수 있는 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템은 차량의 윈드실드에 주행정보를 포함하는 정보를 표시하기 위한 HUD 본체, 차량 운전자의 신체에 착용하며, 운전자의 체온, 혈압, 심박, 산소포화도를 포함하는 생체정보 중 어느 하나 또는 둘 이상의 생체정보를 측정하는 생체정보측정기, 상기 HUD 본체 또는 차량의 일측에 마련되며 상기 생체정보측정기의 측정정보를 무선으로 전송받아 분석하는 정보분석부, 상기 정보분석부와 연결되고 상기 정보분석부의 분석결과를 토대로 상기 운전자의 생체정보를 상기 HUD 본체를 통해 차량의 윈드실드에 출력할 것인지의 여부를 판단하며, 상기 HUD 본체로 차량의 주행정보 및 상기 운전자의 생체정보를 전송하는 출력제어부를 구비한다.
상기 생체정보측정기는 운전자의 팔목 또는 목에 착용하는 웨어러블기기이고, 상기 출력제어부는 상기 운전자의 생체정보가 운전에 위험이 되는 수준으로 감지되면 해당 생체정보를 출력함과 더불어 경고음 또는 경고문구를 출력하도록 형성된다.
상기 출력제어부가 운전자의 생체정보가 운전에 위험이 되는 수준으로 감지되었을 때, 관제 기관 또는 설정된 가족 또는 지인에게 운전자 상태정보와 위치정보를 전송하는 외부전송부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
운전자의 시선을 추적하는 시선트랙커를 더 포함하고, 상기 HUD 본체는 상기 시선트랙커에서 측정된 운전자의 시선 방향으로 상기 주행정보 및 생체정보가 출력될 수 있도록 출력위치를 가변할 수 있게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 HUD 본체는 바디부와, 상기 바디부에 설치되고, 상기 출력제어부에서 전송된 정보를 윈드실드로 출력하는 빔출력부와, 상기 빔출력부의 전방에 설치되는 렌즈부와, 상기 바디부의 각도를 조절하여 상기 빔출력부에서 빔이 출력되는 출력방향을 조절하기 위한 각도조절부를 구비하며, 상기 각도조절부는 차량의 폭방향을 따라 연장되는 제1 회전축과, 상기 제1 회전축과 상기 바디부를 연결하는 제1 바디연결부와, 상기 제1 바디연결부의 하부에 형성되고, 상기 제1 회전축과 교차하는 방향으로 연장되는 제2 회전축과, 상기 제1 회전축이 지지되고 상기 제2 회전축을 상기 제1 회전축과 연결하는 제2 바디연결부와, 상기 제1 회전축을 중심으로 상기 제1 바디연결부를 회전시키는 제1 구동부와, 상기 제2 회전축을 중심으로 제2 바디연결부를 회전시키는 제2 구동부를 포함하고, 상기 렌즈부는 상기 각도조절부에 의해 상기 윈드실드에 출력되는 출력위치에 따라 달라지는 초점을 조절할 수 있도록 형성될 수 있다.
상기 시선트랙커는 운전자의 전방에서 운전자를 향해 근적외선을 조사하는 근적외선 조명과, 상기 근적외선 조명에서 조사된 광이 운전자의 각막에 의해 반사된 반사광의 방향을 기록하는 추적카메라와, 상기 추적카메라를 통해 입력된 근적외선 반사광의 방향 정보를 기반으로 운전자의 시선 방향을 추정하는 시선방향분석부를 포함하고, 상기 출력제어부는 상기 졸음운전에 의해 눈꺼풀이 감기면 운전자의 각막으로부터 반사되는 근적외선 반사광의 반사량이 감소되는 경우, 또는 운전자의 시선방향이 윈드실드의 하방으로 반복적으로 향하는 경우 운전자가 졸음운전을 하고 있는 것으로 판단하고 경고문구를 출력하거나 경고음을 출력하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템은 주행 중 운전자의 생체정보를 표시하고, 생체정보에 기반하여 운전자의 피로도나 졸음운전 가능성, 기타 신체 활동에 문제가 발생할 수 있는 가능성을 표시하여 주행중 발생할 수 있는 사고 가능성을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
아울러 본 발명은 주행 중 운전자의 상태 정보를 분석하여 위험가능성이 높을 경우 이를 관제기관으로 전송함으로써 위험상황을 예방하거나 신속하게 대응할 수 있도록 하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템의 실시예의 개념도,
도 2는 도 1의 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템의 구성도,
도 3은 운전자의 시야 위치에 따라 출력위치를 조절하는 HUD의 다른 실시예의 개념도,
도 4는 각도조절부를 포함하는 HUD 본체의 일 실시예의 개념도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템(10, 이하 'HUD 시스템' 이라 함)의 일 실시예가 도시되어 있다.
본 실시예의 HUD 시스템(10)은 차량의 윈드실드(1) 즉 전면 유리에 주행정보를 표시할 수 있도록 된 HUD 본체(100)와, 운전자가 신체에 착용하며 운전자의 생체정보를 측정하는 생체정보측정기(200)와, 상기 생체정보측정기(200)의 측정정보를 전송받아 운전자의 상태를 분석하는 정보분석부(300)와, 상기 정보분석부(300)의 분석결과를 토대로 운전자의 생체정보를 출력할 것인지를 판단하고, HUD 본체(100)에서 출력되는 정보를 제어하는 출력제어부(400)와, 운전자의 지인이나 가족 및 관제기관(620)으로 운전자의 상태정보와 위치정보를 전송하는 외부전송부(500)를 포함한다.
상기 HUD 본체(100)는 차량의 주행정보나 후술하는 생체정보측정기(200)에서 측정된 운전자의 생체정보를 차량의 윈드실드(1)에 표시할 수 있도록 출력하는 것이다.
상기 HUD 본체(100)는 차량의 대시보드(2)에 매립될 수도 있고, 대시보드(2) 상부에 별도로 부착하여 형성할 수도 있다.
상기 HUD 본체(100)에서 출력하는 주행정보는 차량의 주행속도, 엔진 RPM, 네비게이션의 사용중인 경우 차량의 주행 안내 방향 등이 포함될 수 있다.
상기 생체정보측정기(200)는 운전자의 신체에 착용하여 운전자의 생체정보를 측정하는 것이다.
상기 생체정보측정기(200)는 운전자가 착용할 수 있는 다양한 웨어러블기기들이 적용될 수 있는데, 팔목에 착용하는 밴드타입이나 목에 착용하는 목걸이 타입이 적용될 수 있다. 본 실시예의 경우 운전자의 팔목에 착용하는 밴드타입이 적용되었다.
상기 생체정보측정기(200)에서는 착용자 즉 운전자의 생체정보 중 체온, 혈압, 심박, 산소포화도를 측정한다. 물론 상기 생체정보측정기(200)는 이 외에도 팔목에 착용한 상태로 측정할 수 있는 다양한 생체정보들을 측정할 수도 있다.
상기 생체정보측정기(200)는 블루투스 방식으로 무선통신을 통해 측정정보를 후술하는 정보분석부(300)로 송신할 수 있다. 생체정보측정기(200)는 착용자 즉 운전중 팔의 사용을 용이하게 할 수 있도록 무선통신방식으로 정보분석부(300)와 통신하는 것이 바람직하며, 차량 내에서는 운전자와 정보분석부(300) 사이의 거리가 매우 짧기 때문에 비교적 짧은 거리에서 효율적으로 무선통신을 할 수 있는 블루투스방식이 적용되지만, 이외에도 와이파이나 지그비 등 다양한 무선통신방식이 적용될 수 있다.
상기 생체정보측정기(200)에는 별도의 디스플레이가 구비될 수 있으며, 해당 디스플레이장치를 통해 측정된 운전자의 생체정보를 표시하거나, 생체정보 이외의 정보들, 예를들어 시간이나 날씨와 같은 정보를 표시할 수도 있고, 차량과 연동되어 차량정보를 생체정보측정기(200)의 디스플레이를 통해 출력하도록 형성할 수도 있다.
아울러 본 실시예에서는 상기 생체정보측정기(200)가 운전자의 신체에 착용하는 웨어러블기기로 표현되었으나, 상기 생체정보측정기(200)는 차량의 내부 기기, 일례로 운전자가 손으로 파지하는 핸들(3)이나 변속기 레버(미도시) 등에 구비되어 운전자의 신체와 접촉한 상태로 운전자의 생체정보를 측정하도록 할 수도 있다.
또는 상기 생체정보측정기(200)는 차량의 내부 일측에 설치되어 운전자의 심박수를 측정할 수 있는 UWB(Ultra-WideBand)레이더이거나, 운전자의 체온을 측정할 수 있는 적외선카메라가 적용될 수도 있다.
상기 정보분석부(300)는 상기 생체정보측정기(200)로부터 측정된 정보를 전달받아 생체정보를 통해 운전자의 상태, 컨디션을 분석하는 것이다.
생체정보를 통해 피로도를 판단하여 운전자의 피로도가 일정 수준 이상으로 올라가는지의 여부를 확인할 수 있으며, 심박수가 설정된 수치 이상으로 빨라지거나 설정된 수치 이하로 지나치게 느려지는 경우 위험 상황으로 판단한다.
정보분석부(300)는 체온, 혈압, 심박수, 산소포화도 중 어느 하나 또는 둘 이상의 생체정보를 토대로 운전자가 운전을 지속하기에 적합한 상태인지 여부를 판단하고 판단결과를 후술하는 출력제어부(400)로 전송한다.
상기 출력제어부(400)는 상기 운전자가 주행 중 볼 수 있도록 윈드실드(1) 상에 주행정보와 상기 생체정보 또는 경고문구를 출력한다.
출력제어부(400)는 차량의 주행속도, 엔진 RPM, 네비게이션의 주행 안내 정보와 같은 주행정보를 제공받아 상기 HUD 본체(100)를 통해 출력한다.
아울러 상기 생체정보측정기(200)에서 측정된 측정정보를 출력할 수 있는데, 운전자의 설정에 따라 생체정보가 상시 출력되도록 하거나 상기 생체정보가 정보분석부(300)에서 분석된 결과가 안전운전을 위해 설정된 기준치를 벗어나는 경우에 운전자에게 이를 알릴 수 있도록 정보를 출력할 수 있다.
상기 출력제어부(400)는 상기 운전자의 생체신호 측정값이 설정된 기준치를 벗어나는 경우 상기 HUD 본체(100)를 통해 출력함과 동시에 차량의 내부 스피커를 통해 경고음 또는 경고멘트를 출력하도록 제어할 수도 있다.
아울러 상기 차량에는 상기 출력제어부(400)와 연결되며, 상기 생체정보측정기(200)의 측정값과 상기 정보분석부(300)에서 분석된 정보를 외부로 전송하는 외부전송부(500)가 마련된다.
상기 외부전송부(500)는 데이터 서버(610)와 무선통신망을 통해 통신하면서 측정정보를 데이터 서버(610)에 저장한다. 이를 통해 운전자의 운전 중 생체신호 측정값을 시간별로 저장하여 운전자의 건강관리를 위한 기초 자료로 활용할 수 있다. 상기 무선통신망은 LTE(Long Term Evolution) 통신망 또는 5G 통신망일 수 있다.
아울러 상기 외부전송부(500)는 정보분석부(300)에서 측정된 운전자의 생체신호 측정값이 안전운전을 위해 설정된 기준치를 벗어나는 경우 관제기관(620), 예를 들어 지역교통관제센터나 경찰청의 112 신고센터 또는 119 안전신고센터로 운전자의 생체정보와 분석정보 및 위치정보를 전송할 수 있다. 그리고 이와 동시에 설정된 가족이나 친구 또는 지인의 설정 모바일기기(630)로 설정된 안내 문구와 측정된 생체정보 및 위치정보를 전송할 수 있다.
최근 고령운전자의 증가, 또 저혈압이나 졸음운전과 같이 주행 중 운전자의 컨디션 저하로 인한 사고 발생 위험이 증가하는 상황에서 본 발명의 HUD 시스템(10)을 통해 운전자의 컨디션을 미리 확인하여 운전자가 주의 운전을 실시하도록 하며, 외부에서 운전자의 상태 정보를 통해 사고 발생을 방지하거나 사고가 발생하더라도 신속하게 대처할 수 있도록 준비할 수 있다.
아울러 본 발명의 HUD 시스템(10)은 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 HUD 본체(100)에서 출력되는 출력신호가 운전자의 시선 위치에 출력될 수 있게 운전자의 시선을 추적하는 시선트랙커(700)를 더 포함할 수 있으며, 상기 HUD 본체(100)는 출력되는 빔의 출력방향을 조절할 수 있도록 형성될 수 있다.
상기 시선트랙커(700)는 차량의 내부에 설치되는 근적외선 조명(710)과, 운전자의 각막에서 반사되는 광의 방향을 기록하기 위한 추적카메라(720)를 포함한다.
근적외선 조명(710)은 차량의 내부에서 운전자의 머리 전방에 위치하도록 설치되는데, 윈드실드(1)의 내부 상측 또는 차량의 지붕쪽 프레임에 설치될 수 있다. 근적외선 조명(710)에서는 운전자의 얼굴을 향해 근적외선을 조사한다.
상기 추적카메라(720)는 근적외선 조명(710)에서 조사된 후 운전자의 각막으로부터 반사된 근적외선의 방향을 기록한다. 그리고 시선방향분석부(730)에서 기록된 근적외선의 방향 정보를 기초로 추적알고리즘을 통해 안구의 위치를 계산한다.
일반적으로 시선을 추적하는 추적기의 경우 추적하는 안구의 시선 방향에 더하여 초점 위치까지 판단할 필요가 있으나, 본 발명의 경우 윈드실드(1) 상에 HUD 본체(100)의 출력신호를 출력해야 하기 때문에 초점위치까지 분별할 필요는 없이 방향만을 확인하는 것으로 충분하다.
상기 HUD 본체(100)는 바디부(110)와, 상기 바디부(110)에 설치되고 윈드실드(1)에 출력제어부(400)에서 제공되는 출력정보를 출력하도록 빔을 조사하는 빔출력부(120)와, 상기 빔출력부(120)의 전방에 설치되는 렌즈부(130)와, 상기 바디부(110)의 각도를 조절하여 윈드실드(1) 상에 빔출력부(120)에서 출력되는 정보가 출력되는 출력위치를 조절하기 위한 각도조절부(140)를 포함한다.
상기 각도조절부(140)는 차량의 폭방향을 따라 연장되는 제1 회전축(141)과, 상기 제1 회전축(141)과 상기 바디부(110)를 연결하는 제1 바디연결부(142)와, 상기 제1 바디연결부(142)의 하부에 형성되고, 상기 제1 회전축(141)과 교차하는 방향으로 연장되는 제2 회전축(143)과, 상기 제1 회전축(141)이 지지되고 상기 제2 회전축(143)을 상기 제1 회전축(141)과 연결하는 제2 바디연결부(144)와, 상기 제1 회전축(141)을 중심으로 상기 제1 바디연결부(142)를 회전시키는 제1 구동부(145)와, 상기 제2 회전축(143)을 중심으로 제2 바디연결부(144)를 회전시키는 제2 구동부(146)를 포함한다.
상기 제1 구동부(145)와 제2 구동부(146)에 의해 상기 바디부(110)가 제1 회전축(141)과 제2 회전축(143)을 중심으로 소정각도 회전하면서 윈드실드(1)의 상하방향과 좌우방향을 따라 빔이 출력되는 출력위치를 조절할 수 있다.
상기 제1 구동부(145)와 제2 구동부(146)는 스테핑모터 또는 전동식 액추에이터가 적용될 수 있다.
상기 각도조절부(140)의 구동제어는 상기 시선트랙커(700)에서 추적한 운전자의 시선방향에 대응하도록 출력제어부(400)에서 실시한다.
아울러 상기 HUD 본체(100)에 마련되어 있는 렌즈부(130)는 빔출력부(120)로부터 출력되는 광이 윈드실드(1) 상에서 출력되는 출력 위치에 따라 빔의 초점이 맞춰질 수 있도록 구동한다.
상기 렌즈부(130)는 다수의 렌즈들이 빔출력부(120)로부터 이격되는 이격거리를 조절하거나 렌즈들 중 일부가 입출되는 방식으로 초점을 조절할 수 있다.
따라서 운전자가 주행 중 특정 지점에서만 HUD 시스템(10)의 주행정보와 생체정보를 확인하는 것이 아니라 운전자의 시선 방향에 맞춰 출력 위치가 추적되기 때문에 운전자가 용이하게 주행정보와 생체정보를 확인할 수 있다.
상기 HUD 본체(100)에서 출력되는 출력정보의 위치는 운전자의 설정에 따라 특정 지점으로 한정될 수도 있고, 상술한 것처럼 운전자의 시선 방향을 따라 가면서 출력 위치가 가변될 수도 있다.
또한 상기 출력제어부(400)는 상기 시선트랙커(700)에 의한 운전자의 시선 추적을 통해 운전자의 상태 정보를 분석할 수도 있다.
졸음운전을 하는 경우 각막을 통해 반사되는 근적외선의 반사량이 감소하게 되므로, 이를 통해 졸음운전을 판단하며, 또한 시선이 반복해서 윈드실드(1)의 하단부를 향하는 경우 졸음운전으로 판단하여 알람수단을 작동시켜 운전자가 졸음에서 깨도록 조치하며 HUD 본체(100)에 출력되는 내용을 통해 운전자에게 경고문구를 출력한다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최 광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
1: 윈드실드 2: 대시보드
3: 핸들
10: 운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템
100: HUD 본체
110: 바디부 120: 빔출력부
130: 렌즈부 140: 각도조절부
141: 제1 회전축 142: 제1 바디연결부
143: 제2 회전축 144: 제2 바디연결부
145: 제1 구동부 146: 제2 구동부
200: 생체정보측정기
300: 정보분석부
400: 출력제어부
500: 외부전송부
610: 데이터 서버 620: 관제기관
630: 설정 모바일기기
700: 시선트랙커
710: 근적외선 조명 720: 추적카메라
730: 시선방향분석부

Claims (6)

  1. 차량의 윈드실드에 주행정보를 포함하는 정보를 표시하기 위한 HUD 본체;
    차량 운전자의 신체에 착용하며, 운전자의 체온, 혈압, 심박, 산소포화도를 포함하는 생체정보 중 어느 하나 또는 둘 이상의 생체정보를 측정하는 생체정보측정기;
    상기 HUD 본체 또는 차량의 일측에 마련되며 상기 생체정보측정기의 측정정보를 무선으로 전송받아 분석하는 정보분석부;
    상기 정보분석부와 연결되고 상기 정보분석부의 분석결과를 토대로 상기 운전자의 생체정보를 상기 HUD 본체를 통해 차량의 윈드실드에 출력할 것인지의 여부를 판단하며, 상기 HUD 본체로 차량의 주행정보 및 상기 운전자의 생체정보를 전송하는 출력제어부; 및
    운전자의 시선을 추적하는 시선트랙커를 포함하고,
    상기 HUD 본체는 상기 시선트랙커에서 측정된 운전자의 시선 방향으로 상기 주행정보 및 생체정보가 출력될 수 있도록 출력위치를 가변할 수 있게 형성되되,
    상기 HUD 본체는 바디부와,
    상기 바디부에 설치되고, 상기 출력제어부에서 전송된 정보를 윈드실드로 출력하는 빔출력부와,
    상기 빔출력부의 전방에 설치되는 렌즈부와,
    상기 바디부의 각도를 조절하여 상기 빔출력부에서 빔이 출력되는 출력방향을 조절하기 위한 각도조절부를 구비하며,
    상기 각도조절부는 차량의 폭방향을 따라 연장되는 제1 회전축과,
    상기 제1 회전축과 상기 바디부를 연결하는 제1 바디연결부와,
    상기 제1 바디연결부의 하부에 형성되고, 상기 제1 회전축과 교차하는 방향으로 연장되는 제2 회전축과,
    상기 제1 회전축이 지지되고 상기 제2 회전축을 상기 제1 회전축과 연결하는 제2 바디연결부와,
    상기 제1 회전축을 중심으로 상기 제1 바디연결부를 회전시키는 제1 구동부와,
    상기 제2 회전축을 중심으로 제2 바디연결부를 회전시키는 제2 구동부를 포함하고,
    상기 렌즈부는 상기 각도조절부에 의해 상기 윈드실드에 출력되는 출력위치에 따라 달라지는 초점을 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는
    운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 생체정보측정기는 운전자의 팔목 또는 목에 착용하는 웨어러블기기이고,
    상기 출력제어부는 상기 운전자의 생체정보가 운전에 위험이 되는 수준으로 감지되면 해당 생체정보를 출력함과 더불어 경고음 또는 경고문구를 출력하도록 된 것을 특징으로 하는
    운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 출력제어부가 운전자의 생체정보가 운전에 위험이 되는 수준으로 감지되었을 때, 관제 기관 또는 설정된 가족 또는 지인에게 운전자 상태정보와 위치정보를 전송하는 외부전송부를 더 포함하는
    운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 시선트랙커는 운전자의 전방에서 운전자를 향해 근적외선을 조사하는 근적외선 조명과,
    상기 근적외선 조명에서 조사된 광이 운전자의 각막에 의해 반사된 반사광의 방향을 기록하는 추적카메라와,
    상기 추적카메라를 통해 입력된 근적외선 반사광의 방향 정보를 기반으로 운전자의 시선 방향을 추정하는 시선방향분석부를 포함하고,
    상기 출력제어부는 졸음운전에 의해 눈꺼풀이 감기면 운전자의 각막으로부터 반사되는 근적외선 반사광의 반사량이 감소되는 경우, 또는 운전자의 시선방향이 윈드실드의 하방으로 반복적으로 향하는 경우 운전자가 졸음운전을 하고 있는 것으로 판단하고 경고문구를 출력하거나 경고음을 출력하는 것을 특징으로 하는
    운전자의 생체정보를 분석 및 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 시스템.
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